Cykl tlenu i dwutlenku węgla
cykl tlenu i cykl dwutlenku węgla (cykl węgla) to dwa cykle biogeochemiczne na Ziemi, które umożliwiają życie. Działają one oddzielnie, ale są zależne od siebie, ponieważ cykl węglowy wydziela tlen dla cyklu tlenowego do wykorzystania, a z kolei cykl tlenowy emituje dwutlenek węgla (CO2), który wraca do cyklu węglowego. Instalacje są głównym nośnikiem, za pomocą którego połączone są cykle tlenu i węgla. Oddychanie, spalanie i rozkład to trzy inne sposoby uwalniania CO2 i / lub tlenu z powrotem do atmosfery., Inny cykl biogeochemiczny, cykl wodoru, łączy niektóre ścieżki w przyrodzie, które są zaangażowane w cykle węgla i tlenu.
cykl tlenowy
fotosynteza jest motorem cyklu tlenowego. W tym procesie rośliny przekształcają CO2 i wodę w cukry, aby wykorzystać je w metabolizmie, pomagają im rosnąć i dostarczać pożywienia innym organizmom. Atmosfera, całkowita zawartość materii biologicznej na planecie i skorupa ziemska to trzy główne zbiorniki tlenu. Około 20% atmosfery ziemskiej składa się z tlenu cząsteczkowego., Niektóre tlen atmosferyczny jest w postaci ozonu (CO3), który tworzy warstwę ozonową i pochłania wiele promieniowania ultrafioletowego słońca, chroniąc powierzchnię planety. Naukowcy uważają, że na początku historii Ziemi tlen został po raz pierwszy uwolniony do atmosfery przez działanie światła ultrafioletowego na parę wodną.
cykl węglowy
życie na Ziemi opiera się na węglu. Zbiorniki węgla to atmosfera, Biosfera, oceany, osady (w tym paliwa kopalne) oraz płaszcz i skorupa planety., Dwutlenek węgla i metan to dwie główne formy węgla w atmosferze. Rośliny biorą CO2 i wody do tworzenia cukrów, takich jak glukoza w procesie fotosyntezy. Następnie rośliny uwalniają tlen i parę wodną jako produkty uboczne. Tlen wraca do cyklu tlenowego, a para wodna wchodzi do cyklu wodnego. Bez roślin, CO2 będzie budować się do niebezpiecznych poziomów w atmosferze i dodać do efektu cieplarnianego. Około 500 gigaton węgla są przechowywane w roślinach i zwierzętach, które żyją na powierzchni planety, a gleba posiada około 1500 gigaton.,
podobnie jak węgiel używany podczas fotosyntezy, węgiel w oceanach, osadach, płaszczu i skorupie planety porusza się w cyklu węglowym od setek milionów lat. Węgiel może być poddawany różnym procesom w ciągu dni, tygodni, miesięcy lub lat. Uwolnienie węgla przechowywanego w dnie oceanu może zająć dziesiątki milionów lat, jeśli w ogóle zostanie uwolniony. Erupcje wulkaniczne są jednym ze sposobów, w jaki cząsteczki zawierające węgiel z głębi planety są uwalniane na powierzchnię., Połączenie spalania paliw kopalnych (uwalnianie CO2) i wylesiania (zmniejszenie fotosyntezy i składowania węgla) spowodowane przez ludzi zakłóca cykl węglowy w negatywny sposób.
oddychanie, spalanie i rozkład
oddychanie
oddychanie komórkowe jest procesem, w którym zwierzęta przyjmują cukry i tlen oraz emitują CO2, wodę i energię. Owady, ryby, ptaki, ssaki, gady i płazy oddychają w pewien sposób za pomocą wyspecjalizowanych systemów i ścieżek, które ewoluowały przez miliony lat naturalnej selekcji.,
spalanie
CO2 jest uwalniany do atmosfery przez naturalne spalanie na kilka sposobów, w tym erupcje wulkanów i pożary lasów. Jak wspomniano wcześniej, spalanie paliw kopalnych i inna działalność człowieka ma alarmujący wpływ na cykl węglowy Ziemi. Świadczy o tym wzrost emisji dwutlenku węgla spowodowany działalnością człowieka z 1 miliarda ton w 1940 r. do ponad 6 miliardów ton w 2000 r. i nadal rośnie do dnia dzisiejszego., Istnieje ograniczenie ilości węgla, które oceany i rośliny mogą pobierać, więc reszta pozostaje w atmosferze i zwiększa efekt cieplarniany, powodując zmiany klimatu.
rozkład
gdy roślina lub zwierzę umiera, węgiel i tlen oraz inne składniki, takie jak woda, wapń, azot itp. są zwracane do gleby i powietrza w procesie rozkładu. Grzyby, bakterie i niektóre owady (zwane dekompozycjami) są odpowiedzialne za rozkład, a większość z nich wymaga tlenu do przeprowadzenia procesu.,
powyższe zdjęcie pokazuje wzajemne powiązania między cyklami węgla, tlenu i wodoru w roślinach.